《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记系列
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item1（Blocks概要和模式）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item2（Block的实质）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item3（截获自动变量值）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item4（__block说明符）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item5（Block存储域）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item6（__block变量存储域）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item7（截获对象）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item8（__block变量和对象）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item9（Block循环引用）
《Objective-C高级编程》Blocks 阅读笔记 item10（copy/release实例方法）
2.3 Blocks的实现
2.3.1 Block的实质
Clang（LLVM编译器）具有将含有Block语法的源代码转换为我们可读源代码的功能。通过“-rewrite-objc”选项就能将含有Block语法的源代码变换为C++的源代码（本质是使用了struct结构的C语言源代码）。
int main()
{
void (^blk)(void) = ^{printf("Block\n");};
blk();
return 0;
}
通过clang转换为以下形式：
// 结构体 __block_impl
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags; // 标志
int Reserved; // 今后版本升级所需的区域
void *FuncPtr; // 函数指针
};
// 结构体 __main_block_impl_0
struct __main_block_impl_0 {
// 成员变量
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
// 该结构体的构造函数
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags = 0){
// _NSConcreteStackBlock用于初始化__block_impl结构体的isa成员
// （将Block指针赋值给Block的结构体成员变量isa）
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
// 最初的源代码中的Block语法经clang变换，被处理成简单的C语言函数（该函数以Block语法所属的函数名——main和该Block语法在该函数出现的顺序值——0来命名）。
// __ceself为指向Block值的变量。
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)
{
printf("Block\n");
}
// 静态结构体 __main_block_desc_0
static struct __main_block_desc_0{
unsigned long reserved; // 今后版本升级所需的区域
unsigned long Block_size; // Block的大小
} __mian_block_desc_0_DATA = { // 该结构体实例的初始化部分
0,
sizeof(struct __main_block_impl_0) // 使用Block（即__main_block_impl_0结构体实例）的大小进行初始化
};
// main函数，从这里开始阅读源代码
int main()
{
// 调用结构体__main_block_impl_0的构造函数__main_block_impl_0
void (*blk)(void) =
(void (*)(void)) & __main_block_impl_0(
(void *)__main_block_func_0, &__mian_block_desc_0_DATA);
/*
去掉转换部分，如下：
struct __main_block_impl_0 tmp = __main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA);
struct __main_block_impl_0 *blk = &tmp;
这段代码对应:
void (^blk)(void) = ^{printf("Block\n");};
理解：
1. 将__main_block_impl_0结构体类型的自动变量（即栈上生成的__main_block_impl_0结构体实例的指针）赋值给__main_block_impl_0结构体指针类型的变量blk
2. __main_block_func_0是由Block语法转换的C语言函数指针。
3. __main_block_desc_0_DATA作为静态全局变量初始化的__main_block_desc_0结构体实例指针
4. 将__main_block_impl_0的__block_impl进行展开，__main_block_impl_0结构体根据构造函数会像下面进行初始化：
isa = &_NSConcreteStackBlock;
Flags = 0;
Reserved = 0;
FuncPtr = __main_block_func_0;
Desc = &__main_block_desc_0_DATA;
*/
((void (*)(struct __block_impl *))(
(struct __block_impl *)blk)->FuncPtr) ((struct __block_impl *)blk);
/*
去掉转换部分，如下：
(*blk->impl.FuncPtr)(blk);
这段代码对应：
blk();
理解：
1. 使用函数指针调用函数
2. 由Block语法转换的__main_block_func_0函数的指针被赋值成员变量FuncPtr中
3. __main_block_func_0函数的参数__cself指向Block值,在调用该函数的源代码中可以看出Block正是作为参数进行了传递
*/
return 0;
}
Block就是Objective-C对象
在弄清楚Block就是Objective-C对象前，要先理解objc_object结构体和objc_class结构体。
- id类型是objc_object结构体的指针类型。
typedef struct objc_object {
Class isa;
} *id;
- Class是objc_class结构体的指针类型。
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa;
} ;
- objc_object结构体和objc_class结构体归根到底是各个对象和类的实现中最基本的结构体。
*** 如下,通过一个简单的MyObject类来说明Objective-C类与对象的实质：***
@interface MyObject : NSObject
{
int val0;
int val1;
}
*** 基于objc_object结构体，该类的对象的结构体如下：***
struct MyObject {
Class isa; // 成员变量isa持有该类的结构体实例指针
int val0; // 原先MyObject类的实例变量val0和val1被直接声明为成员变量
int val1;
}
理解：
- MyObject类的实例变量val0和val1被直接声明为对象的成员变量。
- “Objective-C中由类生成对象”意味着，像该结构体这样“生成由该类生成的对象的结构体实例”。
-
生成的各个对象（即由该类生成的对象的各个结构体实例），通过成员变量isa保持该类的结构体实例指针。
Snip20160215_13.png
*** 各类的结构体是基于objc_class结构体的class_t结构体：***
struct class_t {
struct class_t *isa;
struct class_t *superclass;
Cache cache;
IMP *vtable;
uintptr_t data_NEVER_USE;
}
理解：
- 在Objective-C中，比如NSObject的class_t结构体实例以及NSMutableArray的class_t结构体实例等，均生成并保持各个类的class_t结构体实例。
- 该实例持有声明的成员变量、方法的名称、方法的实现（即函数指针）、属性以及父类的指针，并被Objective-C运行时库所使用。
回到正题——“Block就是Objective-C对象”，*** 先看Block结构体：***
struct __main_block_impl_0 {
void *isa;
int Flags; // 标志
int Reserved; // 今后版本升级所需的区域
void *FuncPtr; // 函数指针
struct __main_block_desc_0* Desc;
};
理解：
- 此__main_block_impl_0结构体相当于基于objc_object结构体的Objective-C类的对象的结构体。
- 对其中的isa进行初始化，如
即_NSConcreteStackBlock相当于class_t结构体实例isa = &_NSConcreteStackBlock; - 在将Block作为Objective-C的对象处理时，关于该类的信息放置于_NSConcreteStackBlock中。
